基于试验研究基础上的日照纸涂药细节的分析

摘要： 根据日照纸感光原理，通过两次对日照纸涂药配比的对比试验，得出了确保日照纸迹线清楚、纸面干净、记录误差小的最佳配药比例即赤血盐：枸橼酸铁铵：水=5：16：50。提出了涂刷日照纸及药品管理中应注意的细节问题。

Abstract： According to the principle of sunshine paper photonasty， through two contrast test of sunshine paper coating ratio， the best dispensing proportion is obtained to ensure that the sunshine paper tracing line is clear， clean with small record error： red blood salt： ferric ammonium citrate： water=5：16：50. The details needing attention in sunshine paper coating and drug management are put forward.

关键词： 日照纸；涂药配比；细节问题

Key words： sunshine paper；coating ratio；details

中图分类号：P412.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）11-0307-02

0 引言

随着农业气象精细化预报业务的开展，日照时数作为农业气象指标之一在实际业务中的使用越来越频繁，其观测记录的准确程度直接影响到农业气象预报产品的精度。而对日照时数的观测，我省大部分台站采用乔唐式（或称暗筒式）日照计进行观测，用这种仪器观测，观测记录的精度不仅受仪器安装精度的影响，而且对日照纸感光的灵敏度也有一定的要求。一般情况下，日照计安装都能按照规范规定严格执行，一旦安装固定后，不再变动，且安装的仪器每年都要通过上级业务主管部门的专业人士校验，所以因仪器安装不正确而引起日照观测记录误差的几率很小，因此决定日照误差大小的主要因素就是日照纸感光的灵敏度。

日照纸感光的灵敏度除与涂药配比直接相关外，还与药品保管、涂药方法、纸张质量有着一定的关系。为获取准确的观测资料，我们对日照纸涂药配比进行了对比试验。其试验方法与试验结果汇总如下：

1 试验总体设计

1.1 试验材料 ①试验药品：台站配发枸橼酸铁铵、赤血盐、蒸馏水。②试验设备：乔唐式日照计3架。③称量器具：称重天平（精度0.1克）、量杯（1毫升）。④试验材料：台站配发专用日照纸、镊子、脱脂药棉。

1.2 日照纸感光原理 日照纸之所以能够产生感光迹线，其原理就是利用太阳光使涂抹在日照纸上的药品发生化学反应，生成不易溶于水的蓝色沉淀物，其化学反应方程式为：

Fe2（NH4）3（C6H5O7）3■2FeNH4C6H5C7+（CH3）2CO+3CO2+NH3

3FeNH4C6H5C7+2K3Fe（CN）Fe3[Fe（CN）6]2+3K2（NH4）C6H5O7

从上面的化学反应式中可知：要是日照感光迹线明显，就要求使生成物Fe3[Fe（CN）6]2要多，要达到这一点，就必须增加反应物中的Fe2+和[Fe（CN）6]3-的离子浓度。显然增大或减小枸橼酸铁铵的浓度，实际上就是增大或减小Fe2+和[Fe（CN）6]3-的离子浓度。

1.3 试验方法

1.3.1 配药方法 按照规范规定的配药比例，每次涂刷10张左右日照纸的药量配比是赤血盐0.5克，枸橼酸铁铵1.5克，蒸馏水10毫升，在此基础上调整枸橼酸铁铵的重量进行对比试验。

1.3.2 对比观测方法 在观测场内南部空旷处平行排放三个木墩，木墩横截面距地面高70厘米，每个木墩间距为3米，且木墩截面安置水平。木墩上各安装乔唐式日照计1架，安装方法与观测方法严格按照规范要求。

采用两次涂药方法即第一次只涂刷感光剂（枸橼酸铁铵），取回日照纸时再涂刷显影剂（赤血盐）。

2 试验过程及结果

2.1 第一次试验 我们先后两次同时用三架日照计进行了对比试验。

第一次试验取蒸馏水10毫升、赤血盐0.5克，分别于枸橼酸铁铵1.0克、1.5克、2.0克配制进行试验（两种药配比分别为1：2、1：3、1：4），选取晴天、晴天间多云、多云间阴天三种天空状况，试验结果见表1。

从表1可以看出：1：3的配药比例比1：2和1：4效果好。误差最大的天空状况为多云天气。

2.2 第二次试验 第二次试验我们以1：3配药为基础，减小或增大枸橼酸铁铵重量1克，即配药比例为0.5：1.4、0.5：1.5、0.5：1.6进行试验，在试验过程中，根据第一次试验经验，我们特选择2天多云天气进行对比试验，其结果见表2。

从表2可以看出：0.5：1.6配药比例效果最好。

3 试验结论

由以上试验可得：枸橼酸铁铵与水的最佳比例为8：25；赤血盐与水的最佳比例为1：10。如果为一次涂药，其配比为赤血盐：枸橼酸铁铵：水=5：16：50。

4 讨论

本试验只证明了感光剂、显影剂的最佳配比。在实际工作中，影响日照记录误差的环节还很多，如药品的保管、涂药过程环境条件、日照纸的质量等。根据我们以往实际工作经验，现就确保日照记录误差小、迹线清晰、日照纸干净的实际操作过程注意问题总结如下：

4.1 在配制药液时，除考虑药液配制比例外，还应结合药品质量和台站经验灵活掌握。一般情况下，赤血盐、枸橼酸铁铵分别与水的比例为1：10和3：10。

4.2 涂药前应用脱脂药棉逐张擦去日照纸上的油脂，这样涂药就比较均匀，并且在清水冲洗时迹线不宜脱落。

4.3 涂药应在暗室或夜间弱光（最好是红灯光）下进行。涂刷好的日照纸，应在黑暗处阴干后暗藏备用，严防感光。一次涂刷不宜过多，以10张左右为宜。

4.4 涂刷好的日照纸，可用火烧法先检验。其方法是用火烧去日照纸的一角，若是两步涂药法再刷上配好的赤血盐药液，若烧过的边缘蓝色印痕清晰可见，说明所涂日照纸可用。若整张日照纸变蓝，说明药品有问题；若日照纸浸泡漂洗后泛黄，可能是纸张有问题，以上两种情况都需重新涂刷日照纸。

4.5 换下的日照纸，应依照感光迹线的长短，在其下描划铅笔线。然后，将日照纸用清水冲一遍，再放入足量清水中浸漂3分钟左右捞出、阴干。

4.6 药品应很好的保存。赤血盐是有毒药品且易氧化，应当密闭妥善保管。枸橼酸铁铵是感光吸水性较强的药品，故应防潮、防光，保管时应放在干燥黑暗处。

参考文献：

[1]中国气象局编.地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003，11：81-82.

[2]吴燕凤.日照纸的涂药要领[J].广东气象，2006（02）.

[3]姜桂兴.日照纸涂药的讨论和建议[J].浙江气象科技，1998（03）.